Beste svaret
Entropy (tidens pil)
Hvorfor hadde universet så lav entropi tidligere, resulterer i skillet mellom fortid og fremtid og termodynamikkens andre lov? Hvorfor blir CP-brudd observert i visse svake kraftforfall, men ikke andre steder? Er CP-brudd på en eller annen måte et produkt av termodynamikkens andre lov, eller er de en egen tidspil? Er det unntak fra kausalitetsprinsippet? Er det en enkelt mulig fortid? Er øyeblikket fysisk skilt fra fortid og fremtid, eller er det bare en fremvoksende egenskap av bevissthet? Hvorfor har tiden en retning? Hva knytter kvantepilen til tiden til den termodynamiske pilen?
Tolkning av kvantemekanikk
Hvordan kvantebeskrivelsen av virkeligheten, som inkluderer elementer som superposisjon av tilstander og bølgefunksjon kollaps eller kvanteavvik, gi opphav til virkeligheten vi oppfatter? En annen måte å stille dette spørsmålet på, er måleproblemet: Hva utgjør en «måling» som tilsynelatende får bølgefunksjonen til å kollapse i en bestemt tilstand? I motsetning til klassiske fysiske prosesser, kan ikke noen kvantemekaniske prosesser (som kvante teleportering som følge av kvanteforvikling) være «lokal», «kausal» og «reell» samtidig, men det er ikke åpenbart hvilke av disse egenskapene som må ofres eller forsøk på å beskrive kvantemekaniske prosesser i disse sansene er en kategorifeil slik at en riktig forståelse av kvantemekanikk ville gjøre spørsmålet meningsløst.
Grand Unification Theory («Theory of everything»)
Er det en teori som forklarer verdiene til alle grunnleggende fysiske konstanter? Er teorien streng teori? Er det en teori som forklarer hvorfor målergruppene til standardmodellen er som de er, hvorfor observert romtid har 3 romlige dimensjoner og en tidsmessig dimensjon, og hvorfor alle fysikkens lover er som de er? Varierer «grunnleggende fysiske konstanter» over tid? Er noen av de grunnleggende partiklene i standardmodellen for partikkelfysikk faktisk sammensatte partikler for tett bundet til å observere som sådan ved nåværende eksperimentelle energier? Er det grunnleggende partikler som ennå ikke er observert, og i så fall hvilke er de og hva er deres egenskaper? Er det ubetingede grunnleggende krefter?
Yang – Mills teori
Gis en vilkårlig kompakt målergruppe, eksisterer en ikke-triviell kvante Yang – Mills teori med et endelig massegap? Dette problemet er også oppført som et av tusenårsproblemene i matematikk.
Fysisk informasjon
Er det fysiske fenomener, som for eksempel bølgefunksjonskollaps eller sorte hull, som ugjenkallelig ødelegger informasjon om deres tidligere tilstander? Hvordan lagres kvanteinformasjon som en tilstand av et kvantesystem?
Dimensjonsløs fysisk konstant
For øyeblikket kan ikke verdiene til de dimensjonsløse fysiske konstanter beregnes; de bestemmes bare av fysisk måling. Hva er det minste antallet dimensjonsløse fysiske konstanter som alle andre dimensjonsløse fysiske konstanter kan utledes fra? Er dimensjonerende fysiske konstanter i det hele tatt nødvendig? Er hypotesen om store tall fra Dirac?
Finjustert univers
Hva forklarer hvorfor de grunnleggende fysiske konstantene er satt i det smale området som er nødvendig for å støtte karbonbasert liv?
Kosmologi og generell relativitetsteori
Tidens problem
Hvordan kan tid forenes med generell relativitet?
Kosmisk inflasjon
Er teorien om kosmisk inflasjon riktig, og i så fall hva er detaljene i denne epoken? Hva er det hypotetiske oppblåsingsfeltet som gir opphav til inflasjon? Hvis inflasjon skjedde på et tidspunkt, er den selvopprettholdende gjennom inflasjon av kvantemekaniske svingninger, og pågår dermed på et ekstremt fjernt sted?
Horizon problem
Hvorfor er det fjerne universet så homogent når Big Bang-teorien ser ut til å forutsi større målbare anisotropier på nattehimmelen enn de observerte? Kosmologisk inflasjon er generelt akseptert som løsningen, men er andre mulige forklaringer som variabel lyshastighet mer passende?
Universets opprinnelse og fremtid
Er universet på vei mot Big Freeze, Big Rip, Big Crunch eller Big Bounce? Eller er det en del av en uendelig gjentatt syklisk modell?
Universets størrelse
Diameteren til det observerbare universet er omtrent 93 milliarder lysår, men hva er størrelsen på hele universet? Finnes det et multivers?
Baryon asymmetry
Hvorfor er det mye mer materie enn antimateriale i det observerbare universet?
Kosmologisk konstant problem
Hvorfor forårsaker ikke vakuumets nullpunktenergi en stor kosmologisk konstant? Hva avbryter det?
Anslått fordeling av mørk materie og mørk energi i universet
Mørk materie / Galaxy rotasjonskurve
Hva er identiteten til mørk materie?
Er det en partikkel? Er det den letteste superpartneren (LSP)? [Eller] Peker fenomenene som tilskrives mørk materie ikke på noen form for materie, men egentlig til en utvidelse av tyngdekraften?
Mørk energi
Hva er årsaken til den observerte akselererte utvidelsen (de Sitter-fasen) av universet? Hvorfor er energitettheten til den mørke energikomponenten i samme størrelsesorden som stoffets tetthet for tiden når de to utvikler seg ganske annerledes over tid; kan det være ganske enkelt at vi observerer på akkurat riktig tidspunkt? Er mørk energi en ren kosmologisk konstant, eller er modeller av kvintessens som fantomenergi anvendbare?
Mørk strømning
Er et ikke-sfærisk symmetrisk gravitasjonstrekk fra utsiden av det observerbare universet ansvarlig for noe av den observerte bevegelsen til store objekter som galaktiske klynger i universet?
Ecliptic alignment of CMB anisotropy
Noen store funksjonene til mikrobølgehimmelen i avstander på over 13 milliarder lysår ser ut til å være i tråd med både bevegelse og orientering av solsystemet. Skyldes dette systematiske feil i behandlingen, forurensning av resultater med lokale effekter, eller et uforklarlig brudd på det kopernikanske prinsippet?
Form av universet
Hva er 3-manifolden til å komme i rommet, dvs. i en komende romlig del av universet, uformelt kalt «form «av universet? Verken krumning eller topologi er for tiden kjent, selv om krumning er kjent for å være «nær» null på observerbare skalaer. Den kosmiske inflasjonshypotesen antyder at universets form kan være umålelig, men siden 2003 har Jean-Pierre Luminet et al., Og andre grupper antydet at universets form kan være Poincaré dodecahedral-rommet. Er formen umålelig; Poincaré-rommet; eller en annen 3-manifold?
Quantum tyngdekraft
Vakuumkatastrofe
Hvorfor har den forventede massen av kvantevakuum liten effekt på universets utvidelse?
Kvantegravitasjon
Kan kvantemekanikk og generell relativitetsteori realiseres som en fullstendig konsistent teori (kanskje som en kvantefeltteori)
Er romtid grunnleggende kontinuerlig eller diskret? Ville en konsistent teori innebære en kraft formidlet av et hypotetisk graviton, eller være et produkt av en diskret struktur av selve romtiden (som i sløyfekvantum)? Er det avvik fra spådommene om generell relativitet i veldig små eller veldig store skalaer eller i andre ekstreme omstendigheter som strømmer fra en kvantegravitasjonsteori?
Svarte hull, svart hulls informasjonsparadoks og svart hull stråling
Produserer svarte hull termisk stråling, som forventet på teoretisk grunnlag? Inneholder denne strålingen informasjon om deres indre struktur, som foreslått av måle-tyngdekraftsdualitet, eller ikke, som antydet av Hawkings opprinnelige beregning? Hvis ikke, og sorte hull kan fordampe bort, hva skjer med informasjonen som er lagret i dem (siden kvantemekanikk sørger ikke for ødeleggelse av informasjon)? Eller stopper strålingen på et eller annet tidspunkt etterlater rester av svart hull? Er det en annen måte å undersøke deres indre struktur på en eller annen måte, hvis en slik struktur til og med eksisterer?
Ekstra dimensjoner
Gjør naturen har mer enn fire dimensjoner i romtiden? Hvis ja, hva er størrelsen deres? Er dimensjoner en grunnleggende eiendom i universet eller et fremvoksende resultat av andre fysiske lover? Kan vi eksperimentelt observere bevis for høyere romlige dimensjoner?
Den kosmiske sensurhypotesen og kronologibeskyttelsens antagelser
Kan singulariteter som ikke er skjult bak en begivenhetshorisont, kjent som «nakne singulariteter», oppstå fra realistiske innledende forhold, eller er det mulig å bevise noen versjon av «kosmisk sensur hypotese «av Roger Penrose som foreslår at dette er umulig?
På samme måte vil de lukkede tidlige kurvene som oppstår i noen løsninger på ligningene av generell relativitet (og som innebærer muligheten for tilbakevendende tidsreiser) blir utelukket av en teori om kvantegravitasjon som forener generell relativitet med kvantemekanikk, som antydet av «kronologibeskyttelsesformodningen» av Stephen Hawking?
Lokalitet
Finnes det ikke-lokale fenomener i kvantefysikk ? Hvis de eksisterer, er ikke-lokale fenomener begrenset til sammenviklingen avslørt i bruddene på Bell-ulikhetene, eller kan informasjon og konserverte mengder også bevege seg på en ikke-lokal måte? Under hvilke omstendigheter observeres ikke-lokale fenomener? Hva innebærer eksistensen eller fraværet av ikke-lokale fenomener om den grunnleggende strukturen i romtiden? Hvordan forholder dette seg til kvanteforvikling? Hvordan belyser dette den riktige tolkningen av kvantefysikkens grunnleggende natur?
Fysikk med høy energi / partikkelfysikk
Se også: Beyond the Standard Model
Higgs-mekanisme
Er forgreningsforholdene til Higgs bosonforfall i samsvar med standardmodellen? Er det bare en type Higgs-boson?
Planck-partikkel
Planck-massen spiller en viktig rolle i deler av matematisk fysikk. En serie forskere har antydet eksistensen av en grunnleggende partikkel med masse som er lik eller nær den for Planck-massen. Planck-massen er imidlertid enorm sammenlignet med en hvilken som helst oppdaget partikkel, selv i forhold til Higgs-partikkelen. Mens han jobbet ved Rutherford Laboratory, foreslo Lloyd Motz at en slik partikkel med Planck-masse sannsynligvis hadde eksistert, men at det meste av massen hadde strålt bort. Andre har antydet at partikler med nær Planck-massen er mikrosvarte hull. Det er fortsatt et uløst problem hvis det eksisterer eller til og med har eksistert en partikkel med nær Planck-massen. Dette er indirekte knyttet til hierarkiproblemet.
Magnetiske monopol
Finnes partikler som bærer» magnetisk ladning «i en eller annen fortid med høyere energi? I så fall forblir noen i dag? (Paul Dirac viste at noen typer magnetiske monopol ville forklare ladningskvantisering.)
Proton forfall og spinnekrise
Er protonet fundamentalt stabilt? Eller forfaller det med en begrenset levetid som forutsagt av noen utvidelser av standardmodellen?
Hvordan bærer kvarkene og gluonene spinnet av protoner?
Supersymmetry
Er romtid supersymmetri realisert på TeV-skala? I så fall, hva bryter mekanismen for supersymmetri? Stabiliserer supersymmetri elektrosvak skala, og forhindrer høye kvantekorreksjoner? Inneholder den letteste supersymmetriske partikkelen (LSP eller Lightest Supersymmetric Particle) mørk materie?
Generasjoner av materie
Hvorfor er det tre generasjoner med kvarker og leptoner? Er det en teori som kan forklare massene av bestemte kvarker og leptoner i spesielle generasjoner fra de første prinsippene (en teori om Yukawa-koblinger)?
Nøytrino-masse
Hva er massen til nøytrinoer, enten de følger Dirac- eller Majorana-statistikk? Er massehierarki normalt eller invertert? Bryter CP fase 0?
Fargebegrensning
Hvorfor har det aldri blitt målt en gratis kvark eller gluon, men bare gjenstander som er bygget ut av dem, for eksempel mesoner og baryoner? Hvordan kommer dette fenomenet fra QCD?
Sterkt CP-problem og aksjoner
Hvorfor er den sterke kjernefysiske interaksjonen uforanderlig til paritet og ladningskonjugasjon? Er Peccei – Quinn-teorien løsningen på dette problemet? Kan aksjoner være hovedkomponenten i mørk materie?
Anomalt magnetisk dipolmoment
Hvorfor er den eksperimentelt målte verdien av muonets anomale magnetiske dipolmoment («muon g − 2») vesentlig forskjellig fra den teoretisk forutsagte verdien av den fysiske konstanten?
Protonradiuspuslespill
Hva er den elektriske ladningsradiusen av protonen? Hvordan skiller den seg fra gluonisk ladning?
Pentaquarks og andre eksotiske hadroner
Hvilke kombinasjoner av kvarker er mulige? Hvorfor var pentaquarks så vanskelige å oppdage? Er de et tettbundet system med fem elementære partikler, eller en mer svakt bundet sammenkobling av en baryon og et meson?
Astronomi og astrofysikk
Relativistisk jet d AGN der det relativistiske plasmaet kollimeres til stråler som flykter langs polen til det supermassive sorte hullet
Astrofysisk stråle
Hvorfor avgir akkresjonsskivene som omgir visse astronomiske objekter, for eksempel kjernene til aktive galakser, relativistiske stråler langs polare akser?
Hvorfor er det kvasi-periodiske svingninger i mange akkretjonsplater?
Hvorfor skaleres perioden av disse svingningene som omvendt av massen til det sentrale objektet?
Hvorfor er det noen ganger overtoner , og hvorfor vises disse i forskjellige frekvensforhold i forskjellige objekter?
Solsyklus
Hvordan genererer solen sitt periodisk reverserende magnetfelt i stor skala? Hvordan genererer andre sollignende stjerner magnetfeltene sine, og hva er likhetene og forskjellene mellom stjernes aktivitetssykluser og solens?
Hva forårsaket Maunder Minimum og andre store minima, og hvordan gjenoppretter solsyklusen fra en minima-tilstand?
Koronalt oppvarmingsproblem
Hvorfor er solens korona (atmosfære lag) så mye varmere enn solens overflate? Hvorfor er magnetisk tilkoblingseffekt mange størrelsesordener raskere enn forutsagt av standardmodeller?
Diffuse interstellare bånd
Hva er ansvarlig for de mange interstellare absorpsjonslinjene oppdaget i astronomiske spektre? Har de molekylær opprinnelse, og i så fall hvilke molekyler som er ansvarlige for dem? Hvordan dannes de?
Supermassive sorte hull
Hva er opprinnelsen til M-sigma-forholdet mellom supermassiv svart hullmasse og galaksehastighetsdispersjon?
Rotasjonskurve for en typisk spiralgalakse: spådd (A) og observert (B). Kan avviket mellom kurvene tilskrives mørk materie?
Kuiper-klippen
Hvorfor faller antallet objekter i solsystemets Kuiper-belte raskt og uventet ut over en radius på 50 astronomiske enheter?
Flyby-anomali
Hvorfor er den observerte energien til satellitter som flyr av jorden noen ganger annerledes med et minutt beløp fra verdien predikert av teorien?
Galaxy rotasjonsproblem
Er mørk materie ansvarlig for forskjeller i observert og teoretisk hastighet av stjerner som dreier seg om sentrum av galakser, eller er det noe annet?
Supernovaer
Hva er den eksakte mekanismen der en implosjon av en døende stjerne blir en eksplosjon?
Ultra-høy-en rgy kosmisk stråle
Hvorfor ser det ut til at noen kosmiske stråler ser ut til å ha energier som er umulig høye, gitt at det ikke er tilstrekkelig energisk kosmisk strålekilder nær Jorden? Hvorfor har (tilsynelatende) noen kosmiske stråler som sendes ut fra fjerne kilder, har energier over grensen Greisen – Zatsepin – Kuzmin?
Rotasjonshastighet av Saturn
Hvorfor viser magnetosfæren til Saturn en (sakte skiftende) periodisitet nær den som planetens skyer roterer?Hva er den virkelige rotasjonshastigheten til Saturn? S dype indre?
Opprinnelse til magnetisk magnetfelt
Hva er opprinnelsen til magnetfeltet?
Storskala anisotropi
Er universet i meget store skalaer anisotropisk, noe som gjør det kosmologiske prinsippet til en ugyldig antagelse? Antallantall og intensitet dipolanisotropi i radio, NRAO VLA Sky Survey (NVSS) katalog er ikke i samsvar med den lokale bevegelsen som er avledet fra kosmisk mikrobølgebakgrunn og indikerer en indre dipolanisotropi. De samme NVSS radiodataene viser også en indre dipol i polarisasjonstetthet og grad av polarisering i samme retning som i antall teller og intensitet. Det er andre flere observasjoner som avslører storskala anisotropi. Den optiske polarisasjonen fra kvasarer viser polarisasjonsjustering over en veldig stor skala av Gpc. Den kosmiske-mikrobølgeovn-bac kground-data viser flere trekk ved anisotropi, som ikke er i samsvar med Big Bang-modellen.
Space roar
Hvorfor er rombrøl seks ganger høyere enn forventet? Hva er kilden til rombrøl?
Forhold mellom alder og metallitet i den galaktiske disken
Er det en universell alder-metallisitetsrelasjon (AMR) i den galaktiske disken (både «tynn» og «tykk» del av disken)? Selv om det ikke er noe bevis på en sterk AMR i den lokale (primært tynne) disken på Melkeveien, har en prøve på 229 nærliggende «tykke» diskstjerner blitt brukt til å undersøke eksistensen av et alders-metallisk forhold i den galaktiske tykke skiven. , og indiker at det er en alder-metallisitetsforhold tilstede i den tykke disken. Stellare aldre fra asteroseismologi bekrefter mangelen på noen sterk alders-metallisitetsrelasjon i den galaktiske platen.
Litiumproblemet
Hvorfor er det et avvik mellom mengden litium-7 som forventes å bli produsert i Big Bang nukleosyntese og mengden observert i veldig gamle stjerner?
Solvindinteraksjon med kometer
I 2007 Ulysses-romfartøyet passerte gjennom halen på kometen C / 2006 P1 (McNaught) og fant overraskende resultater angående samspillet mellom solvinden og halen.
Ultraluminøs pulsar
Den ultraluminøse røntgenkilden M82 X-2 ble antatt å være et svart hull, men i oktober 2014-data fra NASAs rombaserte røntgenteleskop NuStar indikerte at M82 X-2 er en pulsar mange ganger lysere enn Eddington-grensen.
Injeksjonsproblemet
Fermi-akselerasjon antas å være den primære mekanismen som akselererer astrofysiske partikler til høy energi. Det er imidlertid uklart hvilken mekanisme som fører til at disse partiklene i utgangspunktet har energier som er høye nok til at Fermi-akselerasjon kan fungere på dem.
Raske radiosprekker
Forbigående radiopulser som varer bare noen få millisekunder, fra utslippsregioner som antas å være større enn noen få hundre kilometer, og anslås å forekomme flere hundre ganger om dagen. Mens flere teorier er blitt foreslått, er det ingen allment akseptert forklaring på dem. De kan komme fra kosmologiske avstander, men det er heller ikke enighet om dette.
Kjernefysikk
«Stabilitetsøya» i proton vs. nøytrontallplott for tunge kjerner
Kvantekromodynamikk
Hva er fasene i sterkt interagerende materie, og hvilke roller spiller de i evolusjonen av kosmos ? Hva er den detaljerte partoniske strukturen til nukleonene? Hva forutsier QCD for egenskapene til sterkt interagerende materie? Hva bestemmer nøkkelfunksjonene i QCD, og hva er deres forhold til tyngdekraftens natur og romtid? Finnes limballer? Får gluoner masse dynamisk til tross for at de har null hvilemasse, innenfor hadroner? Mangler QCD virkelig CP-brudd? Metter gluoner når yrkesnummeret er stort? Danner gluoner et tett system som heter Color Glass Condensate? Hva er signaturene og bevisene for evolusjonsligningene Balitsky-Fadin-Kuarev-Lipatov, Balitsky-Kovchegov, Catani-Ciafaloni-Fiorani-Marchesini?
Kjerner og kjernefysisk astrofysikk
Hva er kjernekraftens natur som binder protoner og nøytroner til stabile kjerner og sjeldne isotoper? Hva er opprinnelsen til enkle mønstre i komplekse kjerner?Hva er arten av eksotiske eksitasjoner i kjerner ved stabilitetsgrensene og deres rolle i stjerneprosesser? Hva er arten av nøytronstjerner og tett kjernefysisk materiale? Hva er opprinnelsen til elementene i kosmos? Hva er kjernefysiske reaksjoner som driver stjerner og stjerneksplosjoner?
Plasmafysikk og fusjonskraft
Fusjonsenergi kan potensielt gi kraft fra rikelig ressurs (f.eks. hydrogen) uten den typen radioaktivt avfall som fisjoneringsenergi for tiden produserer. Kan imidlertid ioniserte gasser (plasma) begrenses lenge nok og ved høy nok temperatur for å skape fusjonskraft? Hva er den fysiske opprinnelsen til H-modus?
Atomisk, molekylær og optisk fysikk
Abraham – Minkowski kontrovers
Hva er fremdriften i lys i optiske medier?
Biofysikk
Livets opprinnelse. Hva får døde til å få liv som eiendommer? Hvilke forhold fører til opprinnelsen til selvrepliserende molekyler? Kort sagt, livets fysikk.
Stokastisitet og robusthet til støy i genuttrykk
Hvordan styrer gener kroppen vår, tåler forskjellige ytre trykk og indre stokastisitet? Visse modeller eksisterer for genetiske prosesser, men vi er langt fra å forstå helheten, spesielt i utvikling der genuttrykk må reguleres tett.
Kvantitativ studie av immunforsvaret
Hva er de kvantitative egenskapene til immunresponser? Hva er de grunnleggende byggesteinene i immunsystemnettverk? Hvilke roller spiller stokastisitet?
Homochirality
Hva er opphavet til overvekten av spesifikke enantiomerer i biokjemiske systemer?
Svar
Avhandlingstema i fysikk knytter forskningen til det uavhengige interesseområdet som laboratorieteknikker, matematiske anvendelser i fysikk, moderne fysikk, kvantefysikk, materialvitenskap og sentrale funn av universet. Teoriene som relativitetsteorien, kvanteteorien, splittelsen av atomet og big bang-teorien ga kunnskapen for å utvikle teknologiene under utvikling som radio, datamaskin, laser, fjernsyn og atomvåpen. Fra de forskjellige typene fysikk, er elektronisk fysikk det området som er svært etterspurt, ettersom teknologiene som brukes fungerer med dette. Et annet tema med vekt på den biologiske strømmen og den matematiske strømmen for avhandlingstemaet er optometri.
Underfeltene i fysikk fra den siste etterspørselen er kosmologi, biofysikk og kondensert materie. Disse undersøkelsene krever mindre kapitalutgifter og nye områder å forske på. Etter å ha valgt avhandlingens tema, ta en titt på hullene i litteraturgjennomgangen for å generere ideer om å skrive. De spesialiserte fagene i fysikk inkluderer nanoteknologi, romfartdynamikk, meteorologi, partikkelfysikk, astrofysikk, atom- og laserfysikk, hav-, atmosfærisk, klimavitenskap og planetfysikk. Temaer som universet, mørk energi, antimateriale, pilens linje er temaene for mysterium og det beste emnet hvis du er en science freak.
Finn nedenfor de listede varme emnene for avhandling i fysikk .
· Analyser, forstå og syntetiser superledere.
· Analyser karakteriseringen av eksotiske magnetiske materialer
· Analyser kvanteberegning og kvanteforvikling
· Gjør forskning på reaksjonsdynamikken fra enkle atomkollisjoner
· Analyser forbedringene av hybridteknikker i skanning av tunnelmikroskopi og atomkraft mikroskopi.
· Eksperimenter med standardmodellen for partikkelfysikk.
· Analyser kjernefusjon.
· Analyser kjernefusjonen.